五金知识 曲轴烧蚀故障分析判断

    曲轴是引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈，（还有其他）。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑．这个一般都是压力润滑的，曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。发动机工作过程就是，活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个船的源动力。
    曲轴烧蚀，主要由曲轴轴颈与轴瓦间未能形成有效润滑油膜，使得曲轴轴颈与轴瓦直接摩擦所致。当柴油机发生曲轴烧蚀时，会冒白烟，发出金属撞击异响声，甚至会造成曲轴与轴瓦抱死在一起而无法转动。因此，必须对其故障产生的原因进行正确地分析与判断。
    1、机油品质差
    1）机油品质低劣。选用的机油质量等级和粘度等级较低，或不同牌号机油进行掺兑使用，造成机油的使用性能达不到要求；机油使用过程中混入了大量灰尘，以及因柴油机工作温度过高等使机油氧化变质。氧化变质的机油呈黑色、无光泽，浓度增大，用两手指捻机油，感觉机油里有粉尘、杂质等。若发现所用机油呈现以上现象时，必须及时更换。
    2）机油变稀。由于一部分柴油机喷油泵润滑采用压力润滑方式，一旦喷油泵与润滑油道密封失效。柴油进入润滑油腔，将会使柴油机润滑油稀释变质。此外，若水套有裂纹或有砂眼气孔，使冷却水渗入机油里也会使得机油变稀。
    可检查柴油机上部零件（缸盖上平面、气阀机构、缸盖罩壳）是否有水蒸气或水珠。若发现使用中机油容量增加，浓度下降，粘度降低，并有生油味则说明机油中混入柴油。
    2、机油存量不够、机油压力较低
    机油存量不够、机油压力较低，会造成柴油机润滑机油流量不足，进而不能保证柴油机曲轴轴颈与轴瓦之间形成润滑油膜。
    可检查油底壳内机油的数量和机油压力表的读数，进一步检查机油管路中有无堵塞、泄漏等异常现象。
    3、曲轴轴颈与轴瓦间隙太大或太小
    1）曲轴轴颈与轴瓦因间隙太大，致使柴油机机油压力较低，无法形成足够润滑油膜。
    2）曲轴轴颈与轴瓦因间隙太小，曲轴轴颈与轴瓦之间油膜厚度不够或无润滑油膜。
    当出现间隙过大或过小时，可用千分尺、量缸表检查轴颈、轴承孔、轴瓦尺寸，计算其配合间隙，也可用塞尺直接测量配合间隙。
    4、曲轴或缸体的几何尺寸超差
    1）曲轴径向跳动超差较大，使轴颈与轴瓦间隙小或无间隙，润滑油膜厚度不够或无润滑油膜。
    2）缸体主轴承孔同轴度超差，致使主轴颈与轴瓦间隙太小或无间隙，润滑油膜厚度不够或无润滑油膜。
    3）汽缸与主轴承孔垂直度超差，致使连杆轴颈、主轴颈间隙太小或无间隙，润滑油膜厚度不够或无润滑油膜。
    在新机或大修后柴油机投入使用时间不长的情况下，往往会形成上述现象。确定几何尺寸超差部位可以先用手摇把摇转柴油机曲轴（旋转费力），然后逐缸松卸柴油机主轴承盖和连杆轴承盖，再转动曲轴。根据其旋转曲轴力矩大小，变化差异来具体确定（但确定超差值的大小，则需解体柴油机，用专用检具测定）。
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    5、曲轴主轴颈、连杆轴颈形状尺寸超差
    曲轴主轴颈、连杆轴颈或缸体主轴承孔、连杆大头孔圆柱度或锥度差较大，均会使轴颈与轴瓦间隙断续（间断）或呈锥形。不能保证形成较好的润滑油膜。
    在新机或大修后柴油机投入使用时间不长，易发生上述现象，可对轴颈尺寸进行测量。若被测轴颈烧蚀，可测相邻相应轴颈（因常规下相邻相应轴颈采用同一设备、同一刃具加工，从而可代表烧蚀轴颈的形状误差）。
    6、曲轴主轴颈、连杆轴颈表面粗糙度超差
    由于粗糙度差，在轴颈表面上存在许多金属棱峰，它破坏了轴颈与轴瓦之间润滑油膜的完整性和连续性。金属棱峰直接与轴瓦摩擦，造成曲轴烧蚀。
    故障常发生在新机或大修后柴油机投入使用时间不长。若被测轴颈烧蚀，可用粗糙度检测仪测量相邻相应轴颈（因一般情况下，相邻相应轴颈采用同一设备、同一刃具加工，从而所测粗糙度可代表其烧蚀轴颈粗糙度）。
    7、曲轴、飞轮、离合器动平衡超差
    动平衡超差时，曲轴高速旋转产生惯性力，会使曲轴轴颈与轴瓦配合间隙受到破坏，严重时会使轴颈与轴瓦直接摩擦而造成曲轴烧蚀。
    故障一般发生在机械行驶10000km以后，曲轴烧蚀后可清除轴颈上残留的杂物，重新校检动平衡，其不平衡量基本上可表示其烧蚀轴颈动平衡超差量。
    8、维护保养不当
    柴油机运行一段时间后若不及时进行合理的维护与保养，将造成机油泵限压阀等零件发生磨损、失效变形。机油滤清器滤芯会被油污、油泥堵塞，使机油压力降低，引起曲轴烧蚀。
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